电子控制悬架系统控制原理与检修

摘 要:伴随着电子技术的不断发展,电子技术的应用也越来越广泛,汽车悬架通过电子技术进行控制,这在一定程度上有效的提升了汽车的稳定性和舒适性。基于此,本文主要针对丰田雷克萨斯LS460中电子控制悬架系统的控制原理以及检修进行了探讨

关键词:电子控制;悬架系统;控制原理;检修

伴随着经济的快速发展和社会的进步,对于汽车行驶的稳定性以及舒适性有了更高的标准要求,而衡量汽车性能可以通过汽车的稳定性以及舒适性进行判断。汽车悬架通过电子技术进行控制,可以根据外部环境变换以及汽车性能变换做出适当的调整,电控悬架可以自由变化,没有固定的系数。正因为电控悬架的特殊性,可以根据道路变化和实际需要进行控制调节,这有效提高汽车的稳定性和平顺性,进而提升汽车性能。通过结合丰田雷克萨斯LS460的实际驾驶情况,对电子控制悬架系统的控制原理以及检修进行分析。

1. 电子控制悬架系统概述

我们通过电子控制单元实现对于相应元器件的控制的,然后再完成对于悬架特性的改造,从而有效保证悬架系统能够适用于各种复杂的道路状况,保证乘客乘坐汽车的舒适性、车辆行驶过程中的顺畅性以及汽车操纵系统的稳定性。总体来说,我们可以将电子控制悬架系统划分为以下两个部分,即弹簧的弹性系数和阻尼系数以及对于高度的调整功能。电子控制悬架系统则主要包括以下几点:第一,当道路水平且汽车行驶速度较快时,该系统能够有效降低车身高度、使得弹簧变软,实现车辆乘坐舒适性的提升;第二,当道路状况较差,崎岖不平时,该系统能够使车身高度上升,悬架硬度增加,减少车辆的颠簸性,提升车辆乘坐的舒适性;第三,该系统能够有效防止车辆出现翻车以及横向倾斜的问题,保证车辆前灯轴线不改变,提升车辆行驶的安全性。

2.丰田雷克萨斯LS460电子控制悬架系统的控制原理

2.1 基本控制原理

就丰田雷克萨斯LS来说,其电子控制悬架系统基本工作原理如下:车辆的加速度、位移以及各种车辆目标信息都是由车身状态传感器以及开关为ECU提供的,而ECU能够根据各个传感器发送的信息进行分析计算,将整理之后的信息发送至悬架的执行元器件,从而使执行元器件能够按照指令完成一系列的动作。

2.2 系统控制原理

2.2.1 弹簧刚度和减振器阻尼力控制:弹簧的刚度以及减震器的阻尼控制具有以下特点:第一,通过汽车上安装的传感器能够准确检测到油门踏板的具体运动速度和位移量,在汽车行驶速度小于20Km/h并且油门踏板的运动加速度较大时,电子控制元件就能够借助执行器把弹簧的强度以及减震器的阻尼系数提升到一个较大的数值,进而有效避免汽车起步过程中出现的车身后坐现象;第二,在本汽车中因为安装了光电式传感器,因此对于转向盘的实际运动状态能够准确测量出来,当汽车进行急转弯时,传感器会将这一变化传递给汽车控制系统,再通过执行器完成对于弹簧器刚度以及减震器阻尼系数完成调节,使其数值上升到一个合理的程度,从而有效预防车身发生侧倾;第三,当车速超过60Km/h时就会启动紧急制动系统,即电子控制元器件会通过执行器完成对于弹簧刚度以及减震器阻尼系数的调节,使其数值上升到合理的范围内,在完成调节之后,无论驾驶员产生什么样的汽车控制状态都能够起到防止车身前倾的现象发生;第四,在汽车速度超过110Km/h的时候,电子控制单元就会通过执行元器件完成对弹簧刚度以及减震器阻尼系数的调整,使其处于相对中间的位置,保证汽车在高速行驶过程中的稳定性;第五,当汽车速度处于30Km/ h-80Km/h之间时,当汽车前轮检测到路面存在较小的凸起时就会将这一信号传递至高度传感器,并且在汽车后轮跃起之前通过电子控制元件使执行器完成对弹簧刚度以及减震器阻尼系数的调节,使其数值达到最小,该种调节能够极大地提升汽车乘坐的舒适性,但是出于对汽车操作稳定性的保障,当汽车行使速度超过80Km/h时,该种控制系统不会启动;第六,当汽车的行驶速度在40Km/h-100Km/h之间,当路面存在较大的凸起时,电子控制元件会借助执行器完成对弹簧刚度以及减震器阻尼系数的调节,并且使其数值处于中间位置,该种调节能够最大限度的控制汽车的前后颠簸以及振动,最终实现对于汽车稳定性的调节。但是当汽车的形式速度超过100Km/h并且存在路面崎岖不平时,电子控制元件就会借助执行器将弹簧刚度以及减震器的阻尼系数调节至最大值。

2.2.2 车身高度控制:对于丰田雷克萨斯LS460汽车来说,电子控制空气悬架车身高度控制子系统的组成主要包括空气压缩机、干燥器、排气阀门以及两个高度控制继电器、两个高度控制阀以及四个气压缸和四个车身高度传感器以及悬架ECU组成。在汽车点火系统接通之后,悬架ECU将会控制2号高度控制继电器线圈进行通电,而2号高度控制继电器则在闭合之前会保证车身上四个高度传感器接通蓄电池。在汽车高度需要升高时,就会从ECU插接器中的RCMP的段子中发出信号,保证1号高度控制继电器的线圈会通电,然后再接通压缩机控制电路,激发压缩机进行运转,从而产生压缩空气。当高度控制电磁阀们的线圈接通之后就会将压缩空气引致气压缸中,保证汽车上升有足够的动力支持。但是当汽车高度下降时,高度控制阀门的电磁线圈以及排气阀门电磁线圈都会通电,进而促使排气阀门打开,将气压缸中的压缩空气排放到大气中,最终实现汽车高度的降低。当汽车行驶路况较好时,车身高度则通过驾驶员进行控制,若驾驶员选择常规自动控制状态时,汽车的高度就会处于标准位置,而选择高值状态的时候,汽车高度就会处于较高的位置。

3.丰田雷克萨斯LS460电子控制悬架系统的检修

3.1 检修目的及步骤

当汽车轮胎气压满足基本要求,并且汽车的高度处于正常状态时,开启发动机,并且将汽车的高度开关从“NORM”调整至“HIGH”的位置。对于检查所需的时间以及汽车高度应当满足检查的基本需求。对于汽车高度的控制来说,从高度控制开关打开到空气压缩机开始工作大概需要2s,而从压缩机开始工作到整个汽车高度调节的完成大概需要20s-40s时间,而汽车高度的变化量大约为10mm-30mm之间。当汽车的高度处在“HIGH”位置的时候,启动发动机并且将汽车高度控制开关从“HIGH”的位置转至“NORM”位置。汽车高度控制开关从打开到开始排气的时间大约为2s,而从开始排气到排气完成的时间大约为20s-40s,汽车的高度变化大约处于10mm-30mm之间。当检查完成之后,汽车的基本状态不满足上述要求,则应当进行深度检查,进一步确定汽车故障产生的原因和具体位置,并且进行维修。进行该检查的基本目的在于完成对转向器和停车灯开关信号输入ECU正常性的判断。将点火开关打开,从而将发动机室内的连接器的端子TS和E1进行短接。在进行输入信号的检查过程中应当先按照表格中的基本要求完成操作。假如发动机处于不同的运转状态下,“NORM”的指示灯就会不断闪烁,而正常状况下来说,当发动机处于停车状态时,汽车的高度控制指示灯就会以0.25s的频率进行闪动,直到发动机再次启动为止。完成上述操作之后,按照操作表格要求进行第二步的操作,即仔细观察发动机在不同状态下时,“NORM”指示灯就会处于常亮状态。对于溢流阀来说,在进行检查时是通过压缩机工作完成对溢流阀空气压缩机工作一定的时间之后,进行溢流阀释放空气的检查;第三,将汽车点火关闭;第四,将诊断使用的代码清除干净,这是因为迫使压气机进行工作时ECU会自动记录相应的诊断代码。仔细检查各种管道连接的严密性,具体检查办法为将汽车高度上升,迫使发动机停车,在各种管道的接口处施加肥皂水,观察气泡现象。

3.2 检修方法

3.2.1 汽车高度调整方法:第一,将锁紧的的高度传感器螺母拧松;第二,转动高度控制传感器的连接杆,完成螺栓长度的调节。高度传感器的连接杆每经过一周的旋转能够使汽车的高度改变大约4mm;第三,在进行汽车高度的调节时,应当检查高度传感器的连接杆尺寸是否超过了极限值;第四,暂时将连接杆上的锁紧螺母拧紧;第五,再次进行汽车高度的检查,确保汽车高度处于合理的范围之内;第六,按照手册要求的力矩大小将锁紧螺母拧紧。

3.2.2漏气检查方法:认真检查空气悬架系统中各个管道之间连接的严密性,具体的检查步骤如下:第一,将高度控制开关转至“HIGH”的位置;第二,将发动机熄火;第三,在管道的各个连接处涂抹肥皂水,检查管道的严密性。

3.2.3指示灯检查方法:第一,将点火开关打开,并且保证照明灯始终处于点亮状态;第二,进行悬架控制指示灯和高度控制指示灯的检查,并且保证其点亮时间为2s左右。在将悬架控制的开关转至“SPORT”的位置时,悬架控制的指示灯将会常亮,另一方面来说,在高度控制开关处于“NORM”或者“HIGH”的位置时,高度控制指示灯也会处于常亮状态。但是当高度控制“NORM”的指示灯闪亮频率为1s时,则说明ECU的存储器中存储着相应的故障代码。

3.2.4 诊断代码检查方法:第一,将点火开关打开;第二,将诊断和或者检查连接器的端子TC和E1连接在一起;第三,仔细观察高度控制“NORM”指示灯的闪亮频率,并且完成对诊断代码的读取;第四,当没有诊断代码输出时,应当仔细检查TC端子的电路。当指示灯闪亮的频率恒定时则说明悬架控制系统处于正常状态;第五,当诊断完成之后将端子TC和E1断开;第六,对于诊断代码的清除我们可以通过关断点火开关,并且将接线盒中的ECU拆下10s以上完成。

4. 结束语

对于汽车传统运行过程中存在的平顺性和操作稳定性矛盾都通过电子控制悬架得到了有效解决,基于此,电子控制悬架系统在未来的汽车中将会得到更为广泛的应用。在进行汽车故障检查时应当借助电脑,并且结合自身经验做到准确判断和排故。

参考文献:

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